電磁驅(qū)動(dòng)微運(yùn)動(dòng)的測(cè)量與控制方法畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 壓信號(hào)，還難以驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)器上的電磁鐵，因此需要在PID控制部分后加功率放大電路。圖313 ZLG驅(qū)動(dòng)LED電路在圖中，U2就是ZLG7290。因?yàn)槲覝y(cè)量的位移最大值是5mm，而要求的測(cè)量精度是1μm，兩者是5000細(xì)分的關(guān)系，需4個(gè)LED顯示器精確位，1個(gè)LED顯示估讀位。靜態(tài)接口是每個(gè)7段顯示器單獨(dú)用一組寄存器控制，將公共點(diǎn)接地?！ ∑渲?3腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。第3個(gè)寄存器是時(shí)鐘寄存器，包括濾波器選擇位和時(shí)鐘控制位。第一個(gè)是通信寄存器，它管理通道選擇，決定下一個(gè)操作是讀操作還是寫(xiě)操作，以及下一次讀或?qū)懩囊粋€(gè)寄存器。如果在兩次輸出更新之間，不發(fā)生數(shù)據(jù)讀出，DRDY 將在下一次輸出更新前500CLKIN時(shí)間返回高電平。AD7705差分基準(zhǔn)輸入的正輸入端。如果用戶不需要，MCLKOUT可以通過(guò)時(shí)鐘寄存器中的 CLKDI S位關(guān)掉。該串行時(shí)鐘可以是連續(xù)時(shí)鐘以連續(xù)的脈沖串傳送所有數(shù)據(jù)。此外，數(shù)字濾波比模擬濾波更容易實(shí)現(xiàn)可編程性。AD7705/ 7706 是應(yīng)用于低頻測(cè)量的2/3通道的模擬前端。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。實(shí)際應(yīng)用中調(diào)頻和調(diào)相電路較少，主要用調(diào)幅電路。第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)電磁驅(qū)動(dòng)電路整流濾波AD轉(zhuǎn)換單片機(jī)控制電路LED顯示期待輸出量 圖 21 系統(tǒng)總體方案圖系統(tǒng)總體方案如圖21所示，電磁鐵通電使鐵芯磁化，吸引運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)。主要任務(wù)與目標(biāo)：采用電磁驅(qū)動(dòng)、電感傳感器和PID控制方法，設(shè)計(jì)一套一維電磁式微驅(qū)動(dòng)器的測(cè)量與控制系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍是5mm、分辨率是1181。 電磁式微動(dòng)臺(tái)除了本身結(jié)構(gòu)之外，其定位精度和響應(yīng)速度，主要是靠控制系統(tǒng)來(lái)完成的。二維電磁微驅(qū)動(dòng)裝置：主要是靠電磁驅(qū)動(dòng)單元的組合驅(qū)動(dòng)，平面支撐主要靠氣浮或磁浮實(shí)現(xiàn)。磁化后的鐵芯也變成了一個(gè)磁體，這樣由于兩個(gè)磁場(chǎng)互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強(qiáng)。當(dāng)在通電螺線管內(nèi)部插入鐵芯后，鐵芯被通電螺線管的磁場(chǎng)磁化。音圈電機(jī)的行程為毫米級(jí)，閉環(huán)控制精度可以達(dá)到納米級(jí)，非常適于小行程超精密運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)有的電磁微動(dòng)臺(tái)在 設(shè)計(jì)上雖然也以質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好和便于控制等為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則， 但在如何保證質(zhì)心驅(qū)動(dòng)、散熱和減少磁力耦合等方面考慮不夠，因此鑒于上述方面設(shè)計(jì)更加合理和 新穎的結(jié)構(gòu)是提高工作臺(tái)性能的重要途徑之一。課題名稱：電磁驅(qū)動(dòng)微運(yùn)動(dòng)的測(cè)量與控制方法。設(shè)計(jì)單片機(jī)處理電路、接口與顯示電路及其軟件。磁路中的交變磁通為 （26） 線圈感生電動(dòng)勢(shì) （27）得線圈電感 （28） 第3章 系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案 電感傳感器信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)電感傳感器的等效電路圖如圖31所示: 圖 31 電感傳感器等效電路自感式傳感器將被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成電感變化，接入不同的電路，將電感變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）的幅值、頻率或相位的變化。圖34 AD698信號(hào)調(diào)理電路圖 51單片機(jī)技術(shù) AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。需選用至少13位A/D轉(zhuǎn)換芯片方可滿足1μm的精度要求。一方面，數(shù)字濾波發(fā)生在模 數(shù)轉(zhuǎn)換之后，它能消除模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，而模擬濾波不能做到這一點(diǎn)。將一個(gè)外部的串行時(shí)鐘加于這一輸入端口，以訪問(wèn)AD7705的串行數(shù)據(jù)。這個(gè)時(shí)鐘可以用來(lái)為外部電路提供時(shí)鐘源，且可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)CMOS負(fù)載。9 REFIN(+)基準(zhǔn)輸入端。完成對(duì)一個(gè)完全的輸出字的讀操作后，DRDY 引腳立即回到高電平。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，輸入移位寄存器中的數(shù)據(jù)被傳送到設(shè)置寄存器、時(shí)鐘寄存器或通訊寄存器15 VDD 電源電壓，+ ～ +16 GND 內(nèi)部電路的地電位基準(zhǔn)點(diǎn)AD7705片內(nèi)包括8個(gè)寄存器，這些寄存器通過(guò)器件的串行口訪問(wèn)。第2個(gè)寄存器是設(shè)置寄存器，決定校準(zhǔn)模式、增益設(shè)置、單 / 雙極性輸入以及緩沖模式。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。計(jì)算機(jī)與7段顯示器的接口，分成靜態(tài)顯示接口和動(dòng)態(tài)顯示接口。表31顯示字符 共陰極段選碼 顯示字符 共陰極段選碼0 3FH 5 6DH1 06H 6 7DH2 5BH 7 07H3 4FH 8 7FH4 66H 9 6FH在這里，我選用5個(gè)LED顯示管來(lái)用作顯示。ZLG7290的I2C 總線器件地址是70H（寫(xiě)操作）和71H（讀操作）。 PID控制電路設(shè)計(jì)圖314 PID控制的電路實(shí)現(xiàn) 傳遞函數(shù)為 （315）式中 為微分增益 為積分增益 為互調(diào)干擾系數(shù) KP 、TD 、TI 稱為調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。以前學(xué)習(xí)匯編的時(shí)候有一種感覺(jué)那就是畏懼，然而這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要大量的匯編語(yǔ)言，之前對(duì)循環(huán)和子程序的概念有些模糊現(xiàn)的我對(duì)匯編有了更進(jìn)一步的了解，這也更加加深了我對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。陳老師細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。 R1DJNZ B, 8MUL MOV 二進(jìn)制循環(huán)左移MOV低字節(jié)相減MOV R1,AMOV A,R0SUBBA,R2 。更新余數(shù)LJMP Div2Byte_1Div2Byte_3:RET入口條件：被乘數(shù)在RR3中，乘數(shù)在RR7中。 調(diào)接收子程序接收地址碼MOV A , R0CLR CSUBB A , 0F1H 。 累加INC DPTRDJNZ R3 , LOOP2ACALL RESUB 。 發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)子程序MOV A , R7MOV SBUF , AJNB TI , ＄CLR
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